C陷阱：求数组长度

Posted 2020-10-21 杨乐达

程序中，当我们建立了一个int型数组：

int a[]={1,2,3,4,5,6};
随后我们可能需要知道它的长度，此时可以用这种方法：
length = sizeof(a)/sizeof(a[0]);

这种方法很实用，但是能不能用一个自定义函数接收一个数组作为参数，求其长度呢？
直觉上，我们可能会写出这样的程序：

#include<stdio.h>

int len(int a[])

{

int len = sizeof(a)/sizeof(a[0]);

return len;

}

int main()

{

int a[]={11,12,13,14,15,16};

printf("%d\\n", len(a));

return 0;

}
但是很快我们就会发现结果是错误的。仔细分析会发现，在len(int a[])函数中，sizeof(a)的结果实际上是a指针的长度（在我的系统中长度是8），而不是整个数组a的长度。
这是由于，当把数组作为参数传递时，数组退化为了指针，因此不再能得到数组长度。

我在网上看到了有人说用一种指针的方法可以做到在函数中求数组参数的长度，我把他的代码稍作修改便于观察调试，如下：

#include<stdio.h>

int len(int a[])

{

int len = 0;

int *p;

p = a;

 

while((*p)!=NULL)

{

printf("current pointer: %d\\n", p);

printf("current value: %d\\n", *p);

p++;

len++;

}

 

printf("current pointer: %d\\n", p);

printf("current value: %d\\n\\n", *p);

 

return len;

}

int main()

{

int a[]={11,12,13,14,15,16};

        printf("actual length: %d\\n\\n", sizeof(a)/sizeof(a[0]));

printf("length: %d\\n",len(a));

return 0;

}
在我的系统中，某次运行结果是这样的：


分析程序和结果，首先我们知道这种方法是错误的（结果有时是正确的有时是错误的，图中是错误的结果）。
其次，我们看到，当对指针p进行自加一操作，p确实会诚实地指向下一元素的地址（本例中是地址自加4，即int长度）。
最后，程序中用(*p)!=NULL作为判断条件，判断是否已经超过数组范围，这一操作是危险的，因为它产生了数组越界，而这在C语言中得不到警告。程序越界访问了不可预测的地址内容，在10485320处得到了一个不可预测的值1，并把它也算作数组中的一个元素。在下一个地址也就是10485324处，值为0，看作了NULL，数组结束。

结论： C语言中，把数组作为参数传递，接收数组的函数无法确定这个数组的长度。解决办法是，在传递数组的时候，把数组的长度作为单独的参数传递，或是把数组长度作为全局变量，这样传递的数组才是可用的。